Herstellung funktionaler Riblet-Strukturen durch Profilschleifen

Autor: Bo Wang

ISBN: 978-3-941416-69-7

Dissertation, Leibniz Universität Hannover, 2010

Herausgeber der Reihe: Berend Denkena

Band-Nr.: IW 07/2010

Umfang: 134 Seiten, 96 Abbildungen

Schlagworte: Riblets, funktionale Mikrostrukturen, Profilabrichten, Profilschleifen, Wandschubspannung

Kurzfassung: Im Vergleich zu glatten Oberflächen können mikrostrukturierte Riblet-Oberflächen die Wandschubspannung in turbulenter Strömung bis zu 10% reduzieren. Im Rahmen dieser Arbeit wird das Fertigungsverfahren Profilschleifen zur Herstellung von Riblet-Strukturen mit einer Rillenbreite zwischen 20 µm und 120 µm untersucht. Zur Erzeugung von den für das Riblet-Schleifen erforderlichen Mikroprofilen wird ein Abrichtprozess mit Profilshiftkinematik für keramisch gebundene Schleifwerkzeuge neu entwickelt. Durch systematische Untersuchungen zu dem Einfluss des Profilschleifprozesses auf die Riblet-Strukturausbildung werden die Prozessgrenzen zur herstellbaren Strukturgröße und -qualität ermittelt. Weitere Untersuchungen mit metallischen Bindungssystemen zeigen Möglichkeiten zur Verringerung der herstellbaren Strukturdimension auf. Die Wirkung der geschliffenen Riblet-Strukturen zur Reibungsreduzierung wird anhand von Öl- und Gitterwindkanaluntersuchungen nachgewiesen.